2021-4-9 | 城市生态论文
海岸带作为陆地和海洋的交接地带，是陆地系统与海洋系统相连接、交叉和复合的地理单元［１］，作为资源条件最丰富和区位优势最明显的地球表面最为活跃的自然区域，同时也是生态脆弱、灾害较多、全球环境变化影响最为敏感的地带［２］，海平面上升、湿地丧失、生物栖息地及环境恶化、生态系统退化以及灾害加剧等现象日益加剧［３］。海岸带作为各大圈层的界面，是地球系统科学研究的极佳切入点［４］，为此，有关国际组织针对海岸带区域发起了一系列重要的研究及行动计划［５］，例如，ＬＯＩＣＺ（Ｌａｎｄ－ＯｃｅａｎＩｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｃｏａｓｔａｌ Ｚｏｎｅ）、ＪＧＯＦＳ（ＪｏｉｎｔＧｌｏｂａｌ Ｏｃｅａｎ Ｆｌｕｘ Ｓｔｕｄｙ）、ＳＵＣＯＺＯＭＡ（Ｓｕｓｔａｉｎ－ａｂｌｅ Ｃｏａｓｔａｌ Ｚｏｎｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）、ＧＰＡ（ｔｈｅ ＧｌｏｂａｌＰｒｏｇｒａｍ ｏｆ Ａｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ＭａｒｉｎｅＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｆｒｏｍ Ｌａｎｄ－Ｂａｓｅｄ Ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ）等，同时ＩＧＢＰ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｇｅｏｓｐｈｅｒｅ－Ｂｉｏｓｐｈｅｒｅ Ｐｒｏ－ｇｒａｍ）和ＩＨＤＰ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｈｕｍａｎ ＤｉｍｅｎｓｉｏｎＰｒｏｇｒａｍｍｅ）都把海岸带的陆－海相互作用（ＬＯＩＣＺ）作为重要的子计划［６］，把区域土地利用变化作为全球变化研究的一个重要方面［７］。对海岸带及其土地利用变化的分析研究体现了陆－海－人三大系统交互作用的动力机制［８］，有利于落实和调整“人地关系”这一地理学的中心问题［９］以及地理学研究的不断深化，因此日渐成为全球许多国家和学术界广为关注和研究的热点问题之一［１０］。作为全球生态环境变化最为敏感的地区之一，海岸带土地利用变化会影响海岸带多种资源与生态过程发生改变［１１］，进而引起各种营养元素与污染物在河口海岸的富集［１２］，间接导致地下蓄水层和海岸带水质污染［１３］等。
近年来，随着我国社会经济的不断加速发展，人们在海岸带进行了大规模土地资源开发利用活动，使得海岸带面临的压力越来越大，土地资源和生态环境发生了前所未有的变化，出现许多有碍于可持续发展的问题。对海岸带土地利用变化及其生态环境的影响研究有助于从理论和实践层面了解其对全球变化的影响和作用，有利于对全球物质循环及近海水质状况进行跟踪调查，制定相应的调控措施，因此，研究海岸带土地利用变化及其对生态环境的影响对于了解区域的生态环境演变乃至全球变化具有重要的意义［１４］，需及时、准确、高效地掌握海岸带土地利用变化信息及环境效应响应状况，以实现海岸带土地资源的有序利用和生态环境的良性循环，最终为实现海岸带地区的可持续发展提供服务。
１ 海岸带土地利用变化在全球变化研究中的地位和作用
土地利用是指人类对土地自然属性的利用方式和利用状况，包含着人类利用土地的目的和意图，是一种基本的人类活动［１５］。人类根据一定的社会经济目的，采取一定的生物和技术手段，对土地资源进行长期性或周期性的开发利用、改造和保护等的经营，把土地的自然生态系统改变为人工生态系统［１６］。土地利用变化客观记录了人类改变地球表面特征空间格局的活动［１７］，再现了地球表面景观的时空动态过程［１８］，其与生物多样性减少、生态环境演变、全球气候变化、生态安全水平以及人类与环境之间相互作用的可持续性等密切相关。土地利用变化作为全球变化的重要组成部分和主要原因，自２０世纪９０年代以来日益受到国际组织和世界各国的普遍关注，目前已成为国际上和我国全球变化研究的前沿和热点［１９］，在土地资源的合理利用、开发与保护，以及生态、经济与环境的协调发展等方面起到了重要作用。土地利用变化影响着陆地生态系统的地理分布格局及其生产力，是人类与地球环境进行物质、能量交互作用的重要表现形式［２０］，客观反映了人类改变地球生物化学循环、生态系统的结构与功能、产品与服务的供应，再现了陆地表面的时空变化过程［２１］。目前学术界集中研究的全球变化，是由一系列过程和现象各异的区域变化所组成，是区域生态与环境危机的集中体现［２２］，土地利用变化已逐渐成为诱发全球变化的主要驱动力［２３］。不同区域对全球变化的贡献程度与响应状况存在明显差异，选择兼具全球意义和地区特色的区域进行个例研究，最后形成能代表不同区域类型的土地利用变化特征，揭示研究区土地利用变化的过程和内涵［２４］，可有效解决全球变化的实际应用问题［２５］，降低生态系统的脆弱性，实现整个区域的可持续发展。
区域内土地利用变化情况在一定程度上反映了区域内人类活动的影响程度和活动强度。近些年来，随着大量人口向海岸带沿线地区的涌入，海岸带地区城市化进程加速发展，导致人类对海岸带土地开发利用的规模和强度开始变大。海岸带土地利用变化对环境的影响主要体现在：①由于海岸带大幅度的土地开发利用，使得海岸带湿地面积大幅度减少，直接影响了大气中温室气体的含量变化，进而累积影响至全球范围，使得全球气候变暖，造成海平面上升；②由于海岸带土地利用变化导致的全球气候变暖和海平面的上升，使得海岸线向陆地迁移，与此同时，由于土地利用变化导致的海岸带冲淤平衡受到破坏，土地利用变化为海岸带贡献了用于海岸地貌塑造、冲淤演变的大量丰富泥沙物质，使岸线发生迁移，向海推进；③由于土地利用变化造成各种营养元素与污染物质在河口海岸富集，致使近海水体富营养化现象严重，赤潮时有发生，同时造成地下蓄水层和海岸带水质污染等；④海岸带土地利用变化虽然提高了海岸生物的生产力，但城市扩张、围垦等一系列城市化活动减少了湿地、滩涂面积，一定程度上破坏了生物多样性。与此同时，土地利用变化引起入海泥沙、有毒污染物的通量变化，也在一定程度上破坏了生物多样性［２６］。综上所述，针对海岸带地区土地利用变化及生态环境效应的研究，对研究全球气候变化、海平面上升、陆地与海洋交互作用及由此引起的岸线变迁、入海营养盐和悬浮物及沉积物等的物质通量变化、海岸带生物多样性，海岸带区域乃至整个全球Ｃ、Ｎ等物质总循环等都具有十分重要的意义。海岸带作为陆海相互作用的特殊区域，针对海岸带土地利用变化及生态环境效应的研究在全球变化研究中具有重要的地位。